平面几何趣题集萃

以下收集暑假期间遇到的平面几何题,以及解法的一些提示。给未来的自己复习参考用。

多图片预警(请注意流量)

 


Eden要开始做写不完的暑假作业了,所以先停更了,之后碰到的一些题目也就不发上来了。

 


目录:
 

Part 0:杂题(7) 

Part 1:等腰三角形中斯特瓦尔特定理的应用(8)

 

Part 0:杂题 

1、如图,锐角三角形ABC中,AD垂直于BC。在线段AD上任取一点E,连接BE并延长交AC于F,连接CE并延长交AB于G。

求证:DA平分∠GDF

平面几何趣题集萃_第1张图片

证法一:建坐标系,代数法(略)。

证法二:三角函数暴力推(略)。

证法三:关键词:赛瓦定理。辅助线如下:

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2、刚刚在 matrix67 的博客上翻阅到一题:http://www.matrix67.com/blog/archives/442

任意给定一个三角形ABC。令M为BC上的中点,令H为BC上的垂足。角A的平分线与BC交于点D。过B、C分别向角平分线AD作垂线,垂足分别为P、Q。

证明H、P、M、Q四点共圆。

平面几何趣题集萃_第3张图片

博主的证法朴实又简洁明了。

评论区中 Pegasus 提到了一个出类拔萃的做法,尽管不那么简洁,但十分有趣自然奇妙,忍不住来分享一下:

作△ABC外接圆交AD延长线于X,∵AD是角平分线,∴MX⊥BC

根据相交弦定理,AD·DX=BD·DC

两边同时乘以cos∠ADB的平方,得到PD·DQ=HD·DM。于是PHQM四点公圆。

 

3、

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 from 中等数学 2011-07 一道 IMO 几何题的另解

阅读了原题解(中等数学 2009-09 第 50 届 IMO 试题解答 )和这篇“另解”,发现它们都采用了高深的三角函数。

于是这里来展示一下几何方法(由于偷懒就写简要过程了):

平面几何趣题集萃_第6张图片平面几何趣题集萃_第7张图片

 

显然O,K,C共线。连结OC,连结DK。作D关于OC的对称点。

∠OD'K=∠OEK,所以D'和E点重合,或O,K,D',E四点公圆。

① D'和E点重合,则BE⊥AC,易得 ∠BAC=60°

② O,K,D',E四点公圆。∵∠OD'E=90°,∴∠OKE=90°。

∴∠OEK=∠EOK=45°

因为K在∠DAC的角平分线上,易得AO=AE。∠AOE=∠AEO,∠BAD+∠ABE=∠ACB+∠EBC。

所以 ∠BAC=90°

综上,∠BAC=60° 或 90°

 

4、

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关键词:R乘到左边,面积法

 

5、

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关键词:构造平均长度。

 

6、

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关键词:对称

 

7、

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关键词:先猜后证。

结论:四边形AO1O2P是等腰梯形,AO1=PO2

方法一:PS=PT于是PM1=PM2(《中等数学 · 2011年第8期 · 构造对称结竞赛题》中的证法)

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方法二:图中两个三角形全等。

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Part 1:等腰三角形中斯特瓦尔特定理的应用。(from 中等数学 2011.7)

斯特瓦尔特定理原型:https://baike.baidu.com/item/%E6%96%AF%E7%89%B9%E7%93%A6%E5%B0%94%E7%89%B9%E5%AE%9A%E7%90%86 

特殊情形:等腰三角形 ABC 中 AB=AC,则 AB2-AD2 =BD·DC

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1、

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关键词:圆幂定理

 

2、

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 关键词:无

 

3、

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关键词:两个外心,定差幂线定理(平方的差相等即垂直)

 

4、

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关键词:牛顿定理(相似证四线共点),定差幂线。

 

5、

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最关键的一步,有两条线是垂直的?!

关键词:圆的幂(本质还是斯特瓦尔特),定差幂线定理

 

6、

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 关键词:完全四边形密克尔点(四圆共点)

 

7、

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方法一(朴素、基础方法):调和点列,梅涅劳斯定理。

方法二(模仿上一题做法):密克尔点。

 

8、

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关键词:梅涅劳斯定理。

转载于:https://www.cnblogs.com/Blog-of-Eden/p/11113025.html

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